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TDM & AVC
V. Lefournier P. Bessou
NeuroradiologieCHU Grenoble
SFR Rhône-Alpes13 décembre 2008
TDM & AVC
TDM sans injectionTDM de perfusion Angioscanner
TDM sans injectionAVC précoce
H3 H15
TDM sans injection AVC précoce : ACM hyperdense
TDM sans injectionthrombophlébite
hématome profond
TDM de perfusionPrincipe
• Elle consiste en l’acquisition dynamique decoupes tomodensitométriques cérébrales enmode ciné, durant l’administration par voieintraveineuse d’un produit de contraste iodé.
• A partir des images obtenues lors del'acquisition dynamique, un logicield'analyse d'images permet d'obtenir desinformations fonctionnelles quantitatives desparamètres relatifs à la perfusion cérébrale.Il calcule automatiquement les paramètrescaractéristiques de la perfusion cérébraleselon un modèle mathématique.
TDM de perfusion3 modèles mathématiques
• Le modèle de la pente maximale (SIEMENS)• Le principe du volume central (PHILIPS)• Le modèle adiabatique (indicateur équilibrant) (GE)
Wintermark M, Eur. Radiol. (2001) 11:1220-1230Adam JF J Cereb Blood Flow Metab 2003 23:499–512
TDM de perfusionprincipe
basé sur l’analyse de l’évolution du produit de contraste lors du premierpassage d’un bolus intravasculaire d’un agent exogène non diffusible : l’iode
lecture facile par l’analyse qualitative des cartesfonctionnelles en couleur
information sur des paramètres hémodynamiques cérébraux
analyse quantitative
Paramètres de la perfusion cérébrale1- paramètres temporels MTT & TTP
TTP
MTT
intervalle de temps moyennécessaire à un bolus unitaireinstantané de produit decontraste iodé pour traverser leréseau capillaire cérébral
MTT
TTPtemps jusqu’au pic derehaussement maximal decontraste, mais dépendant del’hémodynamique générale
(sec)
(sec)
CBF
CBV
Paramètres de la perfusion cérébrale 2- paramètres de débit CBF & volume CBV
CBF
CBV ml/100g
ml/100g/mn
désigne la fraction deparenchyme occupée parles vaisseaux sanguins= aire sous la courbe
désigne le débit sanguincérébral= pente de la courbe
TDM de perfusionvaleurs normales
CBF
- en moyenne : 50 ml/100g/mn- substance grise > 2-3 x substance blanche80 ml/100g/mn dans la substance grise20 ml/100g/mn dans la substance blanche- variations en rapport avec l'activité cérébralerégionale :10-20%, voire 40% cas extrêmes (coma, convulsions)- variations en fonction de l’âge
CBV 5-6 ml / 100 grammes dans la substance grise2-3 ml / 100 grammes dans la substance blanche
MTT 4-5 sec
TPP variable
TDM de perfusionacquisition : protocole
Coupes de repérage avant injection
Post traitement logiciel “brain perfusion CT” Philips
Acquisition dynamique en mode ciné 90 kV - 120 mAs
8 coupes jointives de 5 mmhauteur d’exploration : 4 cm
durée 40 sec (20 images x 8 = 160 images) 1 image / 2 sec
Injection en bolus IV (Medrad)40ml à 4 ml/sec (cathlon 20 G)XENETIX 300
TDM de perfusion : post-traitementfonctions entrée / sortie
Fonction d’entrée artérielle
Fonction de sortie veineuse
Critères techniques de réussite ++- courbe artérielle précède courbe veineuse- densité de la veine > densité de l’artère- redescente des courbes vers la ligne de
base (initiale), mais toujours recirculationpour la veine
TDM de perfusion : post-traitementanalyse qualitative visuelle : premier coup d’œil …
CBV CBF
MTT TTP
cartes paramétriques en couleur
TDM de perfusion : post-traitementanalyse quantitative : ROI
CBV CBF
MTT TTP
MIP
Tableau : valeurs quantitatives courbes
ACAACMACP
TJPTJA
Quel est l’intérêt de la TDM de perfusion ?
AVC
⇒ ralentissement circulatoire d’avalLes paramètres temporels sont les premiers à se modifier
⇑ TTP & MTT
obstacle sur une artèreocclusion (embole) ou sténose/spasme
TDM de perfusion & AVCmécanismes d’autorégulation vasculaire cérébrale
jeu entre CBF & CBV
obstacle sur une artère
chute du débit de perfusion cérébrale CBF ⇓
autorégulation avec vasodilatation pour compensercette chute du débit et maintenir un CBF constant
autorégulation insuffisantealors CBV ⇓ ⇓donc CBF ⇓ ⇓⇒ nécrose
le tissu atteint est mort
autorégulation suffisanteCBV préservé et +/- ⇑CBF modérément ⇓
⇒ hypoperfusion sans nécrose= pénombre
le tissu atteint est viable
Biblio : TDM de perfusion et pénombre ?
BACKGROUND AND PURPOSE: Different definitions have been proposed to define the ischemicpenumbra from perfusion-CT (PCT) data, based on parameters and thresholds tested only in smallpilot studies. The purpose of this study was to perform a systematic evaluation of all PCTparameters (cerebral blood flow, volume [CBV], mean transit time [MTT], time-to-peak) in a largeseries of acute stroke patients, to determine which (combination of) parameters most accuratelypredicts infarct and penumbra.METHODS: 130 patients with symptoms suggesting hemispheric stroke < or =12 hours from onsetwere enrolled in a prospective multicenter trial. They all underwent admission PCT and follow-updiffusion-weighted imaging/fluid-attenuated inversion recovery (DWI/FLAIR); 25 patients alsounderwent admission DWI/FLAIR. PCT maps were assessed for absolute and relative reducedCBV, reduced CBF, increased MTT, and increased TTP. Receiver-operating characteristic curveanalysis was performed to determine the most accurate PCT parameter, and the optimal thresholdfor each parameter, using DWI/FLAIR as the gold standard.RESULTS: The PCT parameter that most accurately describes the tissue at risk of infarction in caseof persistent arterial occlusion is the relative MTT (area under the curve=0.962), with an optimalthreshold of 145%. The PCT parameter that most accurately describes the infarct core on admissionis the absolute CBV, with an optimal threshold at 2.0 ml x 100 g(-1).CONCLUSIONS: In a large series of 130 patients, the optimal approach to define the infarct and thepenumbra is a combined approach using 2 PCT parameters: relative MTT and absolute CBV, withdedicated thresholds.
Wintermark et al. Stroke. 2006 Apr;37(4):979-85.
- DSC seul ?
TDM de perfusion et pénombre ?
nécroseDSC ⇓ VSC ⇓
pénombreDSC ⇓ VSC ⇑
Wintermark M, et al. Stroke 2006;37(4):979-85.
VSC<2ml/100g
TTM>145% ou >7sec
- VSC pour la nécroseet TTM pour la pénombre⇒ mismatch de la TDM de perfusion
- DSC et VSC : autorégulation cérébrale ++
TDM de perfusionAVC : nécrose ischémique
nécrose
normal
nécroseCBF ⇓ ⇓ CBV ⇓
Nécrose ischémique= tissu cérébral définitivement mort
⇒ le sang n’arrive plus au tissu donc le CBV s’effondre, le CBF aussi⇒ la courbe est plate, effondrée et retardée⇒ MTT & TTP ⇑ ⇑ - CBV ⇓ - CBF ⇓ ⇓
mécanismes d’autorégulationvasculaire cérébrale insuffisants :
TDM de perfusionAVC : pénombrenécrose
CBF ⇓ ⇓ CBV ⇓
pénombreCBF ⇓ CBV ⇑
Pénombre = tissu cérébral autour de la zonenécrosée en HYPOPERFUSION qui peut :- soit récupérer sans séquelle- soit basculer vers la nécrose irréversible
- la courbe est décalée vers la droite car l’apportsang est retardé par l’occlusion artérielle = TTP ⇑- la courbe est élargie car le passage du sang dansle tissu est ralenti = MTT ⇑(plus le MTT est allongé, plus le risque d’évolutionvers la nécrose est important)- l’aire sous la courbe est augmentée = CBV ⇑ pouressayer de compenser le bas débit
nécrose
pénombre
normal
⇒ S’il y a une pénombre autour de la nécrose, on dit qu’il y a « mismatch »Cela peut être l’indication d’une thrombolyse en urgence pour lyser le caillotqui occlut l’artère et essayer de sauver le tissu cérébral
TDM : AVC ischémique sans pénombre
CBV CBF
MTT TTPPatiente 40 ansDéficit gauche - H 4hPace-maker (BAVIII)
nécrose
normal
TDM : AVC ischémique sans pénombre
TDM : AVC ischémique et pénombre
Patient 23 ansDéficit droit - H 2h30
CBV CBF
MTT TTP
nécrose
pénombre
normal
IRM diffusionhypersignal = nécrose
embole
angioscanner
TDM : AVC ischémique et pénombre
Patiente 42 ansthrombolyse - H 3h
CBV CBF
MTT TTP
normal
pénombre
nécrose
pénombre
cas cliniquefemme 35 ans
• Déficit gauche brutal
• Terrain vasculaire avec HTA, obésité etdyslipidémie
• Antécédents :- mélanome du membre supérieur,
actuellement en rémission,diagnostiqué 7 ans auparavant (Breslowà 1.85mm, Clark III), opéré puis traitépar interféron alpha
- carcinome rénal à cellules claires(T1, grade III de Fuhrman) découvertefortuite lors du suivi du mélanometumorectomie 6 ans auparavant
• Traitement : contraception oraleHypothèses diagnostiques ?
- AVC hémorragique soit spontané soit rupture de MAV- thrombophlébite- métastase hémorragique
Hématome
perfusion
angioscanner
Néoangiogenèse⇒ Métastase hémorragique (mélanome)
3 semaines plus tard
VSC ↑
Trouble perméabilité ++
Angioscanner
Angioscanner TSA
Sténose Dissection
ACA
TJA
ACM
ACP
TJP
Dissection : hypoperfusion d’aval
CBV CBF
MTT TTP
Patiente 36 anshémiparesthésie droite,aphasie, fluctuantes,céphalées. Imagerie N.
Dissection : hypoperfusion d’aval
Patiente 50 ansParesthésies MS,
acouphènes, CBH droit,céphalées.
VSC DSC
TTM TTP
ACA
TJA
ACM
ACP
TJP
Angioscanner Willis
Angioscannerthrombophlébite
IRM TDM
Avantages
• nécrose en diffusion• étude tronc cérébral• infarctus lacunaires• dater les lésions
• facilité d’accès urgence ++• rapidité• données quantitatives• hémorragie• angioscanner TSA
Inconvénients
• disponibilité• durée• données semi-quantitatives
• champ d’exploration• irradiation• injection iodée
Conclusion